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黄大年执着一辈子的事:让中国人看透地球

时间:2019-10-10 来源:www.dygbzy.com 作者:支部生活

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黄帝时代

作为“千家万户”,他响应国家号召,回到了中国。他利用战略科学家的热情为中国的地球深部探测技术制定了战略。他就像一个冲击着梦想之礁的巨浪,又像一个从地壳涌出的炽热熔岩,燃烧着光芒四射,直到生命的最后一刻。

黄大年著名地球物理学家,国家“千人计划”专家,吉林大学地球探测科学技术学院教授,当今中国少有的战略科学家。

2017年1月8日,年仅58岁的黄大年因病去世。半年后,他的身影消失了,但他的事迹却越来越熟悉。

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松辽盆地大陆科学钻探二号场黄大年(2014年8月8日摄)

吉林大学教授黄忠民说:“我们的工作就像在地球上做CT一样。6月中旬,《科技日报》记者走访了吉林大学科学家黄大年的一位同事,了解到在黄大年等科学家的带领下,近年来我国的地球探测产业已跻身世界前列。中国现在可以使用无人机视察地下世界,还可以钻一个1万米深的洞来了解地球内部。

俗话说:天易,地难进。我们可以看到超过100亿光年的天体,但我们不知道脚底10公里处有什么结构和什么成分。有太多未经证实的推测。在地表以下几百米到两公里的地方,有一个鲜为人知的世界。看到地面,你需要尖端技术。

在过去的几年里,他用磁强计寻找地雷。

40年前,当中国最需要矿产资源时,勘探技术非常落后。在进入长春地质研究所之前,黄大年参加了广西罗武矿区的“矿产勘查会议”。他从事磁场测量领域。调查组应观察,计算和记录垂直分辨率,K值,磁感应强度.铁矿石是磁性的,可以根据不同位置的磁性变化推断和猜测铁矿石的位置和规模。

由于仪器水平低,它依赖于操作员的责任和技术。磁性标尺对温度和湿度敏感,即使非常小心也容易出错。黄大年每天都要担心,根据天气情况调整磁尺的K值,以保证测量值的准确性。

根据矿区的特点,将线路固定固定,然后操作人员用磁力仪器直线行走,逐点测量点,翻山越岭,不绕行。一般来说,每天测量120个点;记录数据,分析地层,并计算参数。每天都很难。

黄大年,一个身体强壮的年轻人,受不了。一旦他感冒了,他的脚上有湿疹,就去山上测试数据。我晚上不能起床。领导让他休息,但他蹲在小桌子上制作表格。黄大年曾创造过每天160点的单位记录。一年后,他和他的同事们发现了一种中型铁矿石,并获得了“工业大庆先进生产者”的称号。

1977年,在黄岱年报告高考之前,一位大师告诉他,地质学,地球物理探索是最前沿的。所以他选择了长春地质研究所的地球物理专业。他是长春宫廷最好的学生之一。

在他大三的时候,一位名叫滕继文的地球物理学家就他刚刚参加的国际会议发表了演讲。滕老师描述了西方同行技术的先进性。目前,出国的人越来越少。黄大年听了讲话,觉得他是井底的青蛙,他想出去看看。毕业后,他有机会到国外学习并前往英国跟随航空航天地球物理勘探的权威专家。

黄大年(左起第一位)带领研究小组成员研究这个问题(2010年11月22日拍摄)

帮助中国地球物理学家在5年内完成30年的旅程

黄大年成为英国地球物理勘探领域的顶尖人才。他的助理余平教授曾写过一篇文章说,在返回中国之前,黄大年“主要从事海洋和航空移动平台探测方法,技术和设备的研究和开发,以及探测地下和水下隐藏目标。快速移动的条件。这是一种在复杂的海陆环境和条件下,通过快速运动实现地面穿透精度检测的高科技自成一体的技术装备,广泛应用于油气资源的勘探,特别是军队和平民,如潜艇攻防,渗透探测等。它用于技术领域。它是发达国家争夺的尖端技术的制高点,是国家实力的重要标志。

于平提到,经过近十年的努力,黄大年带领团队成功开发了航空重力梯度仪系统。 “在美国大型海上油田的成功例子中,盆地边缘的大型油气田和北美固体矿物已经在过去10年中得到证实,该系统发挥了至关重要的作用。作为推动行业突破的“颠覆性”技术的典范。它可以准确地探测位于国界和战区的地下隧道,以及隐藏在民用建筑物地下的军事设施。它是中东“单向透明战场”和“反恐战争”的关键技术装备。“于平说,黄大年也因此成为国际知名的行业专家。

航空地球物理技术最初由军方和平民使用。它可以检测铁矿石并检测金属武器。 1936年,苏联应用了旋转线圈感应式航磁仪;在第二次世界大战期间,美国发明了一种更灵敏的磁通门航磁仪器,该仪器最初用于寻找潜艇,后来用于探测。

所有国家都严格防范航空地球物理设备的出口。黄大年参与了英国水下淹没目标和深水油气的高精度探测。他在英国剑桥的ARKeX航空地球物理公司长期与美国的洛克希德马丁公司合作开发新一代舰载和空中快速移动。检测系统。

黄大年回国后的研究工作被普遍认为对中国国防具有重要意义。回国后,他和同事们共同努力,使中国的地球物理技术走上发达国家30年的道路,发展自己的高水平仪器,打破垄断局面。一些使用无法公开的尖端技术的设备仍在开发中。如果成功,中国将成为世界地球物理勘探的前沿。

黄大年(左二)和团队成员在极冷天气下进行了固定翼无人机试飞(2013年1月20日拍摄)

制造敏感仪器很困难,而且飞行检测更加困难

航空地球物理勘探,即在飞机和轮船上使用电动和磁力,重力仪器,让他们为人们采取直线,并迅速完成任务。用黄大年的话说:“坐在机库里喝咖啡,喝吧。”工作已经完成。“但前提是你有一个高度敏感的工具。

安装在飞机上以测量地球的仪器主要分为三类:磁测量,功率测量和重力测量。前两个有点像金属探测器的安全性。

磁力计可以测量铁矿石。超导干涉仪磁强计基于磁场达到一定强度以破坏金属的超导状态的原理;压光泵磁力计基于放置在强磁场中的光源的源极线将分化的原理。上述两种高精度仪器近年来在黄大年的组织下在中国研制成功。

电测仪读取地下电阻的变化,找到铜,铅,锌等金属硫化物矿石,还可以找到富含地下水的区域。吉林大学“千人计划”专家尹长春告诉“科技日报”记者,这需要大功率发射设备和敏感的接收设备。中国在这方面取得了快速进展。除了航空地球物理勘探外,它还用于海底地球物理勘探。该船可以拖动大功率天线来检查海床,并且发现油气田的潜力巨大。

黄大年专业的重力仪是用另一种原理来分离物体。它测量重力效应的变化并绘制密度分布。如果地面有空洞或重物,可以测量。除了探矿之外,重力仪还用于寻找地下防御工事和古代遗址。

除了组织国家技术力量开发新一代测量仪器外,黄大年还与同事一起创建了无人机地球物理平台。这听起来很容易,但无人机中有一些磁性物质。飞行或移动时会产生磁场,这使得高精度仪器的读数毫无意义。研究人员必须开发补偿系统来抵消这种错误。无人机太小,无法配备补偿系统硬件,因此有必要使用软件来纠正它,这取决于许多航班积累的数据。因此,只有少数发达国家有能力用无人机进行地球物理勘探。

在黄大年的组织下,无人直升机,无人驾驶固定翼飞机和无人驾驶飞艇已成功加入中国航空地球物理团队。飞艇地球物理勘探的优势在于它不需要动力,因此可以在没有风的情况下长时间工作。

黄大年(左起第一位)和学生徒步(数据照片)

让中国深入地球钻探

回到中国后,黄大年领导了中国的“深度探测”项目,代号为“SinoProbe-09”。

此前,世界上强大的国家都有专门的科研项目,并进入了地球的深处。美国拥有“地球透镜项目”,通过地震波监测,断层带采样,地壳变形和卫星上的合成孔径雷达,全面了解地球。这也是一项引领世界的高水平研究;欧洲也有类似的深度勘探计划来回答地球。进化问题;俄罗斯拥有长期的深入勘探和科学研究,并拥有世界上多米的科拉半岛最深的洞。

在中国于2008年启动地球深部勘探项目之前,深反射地震剖面相当于美国的十二分之一,钻探深度不到俄罗斯记录的一半。中国科学家已经在探矿,地震预测和地球科学领域取得了平均表现。

中国的深度勘探计划雄心勃勃,正准备建立国家地球物理参数参考网络和地球化学参考网络。研究地点已经部署在各种地质中,如造山带,石油和天然气盆地以及采矿区。

黄大年带领团队开发了世界上最先进的地球科学软件,为深度勘探计划奠定了数据框架。作为特殊项目的首席科学家,他组织国家技术力量发挥各自优势,帮助中国的深层探测水平飙升,培养了一支年轻的技术队伍。

吉林大学开发的超深钻井设备“地壳1号”钻井深度达米,是亚洲第一个钻井设备。它的井架高60米,设备有150头大象。该设备首次在大庆成功测试,并将为中国科学家提供更加深入的数据。

“中国是一个大国。我们不能总是通过购买其他人的工具来促进灵活多样的科学研究。”黄大年曾经说过这个。他目睹并领导了中国在地球探索领域的崛起。

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